Модели и протоколы передачи данных. Модель открытых систем OSI Спецификации IEEE 802.х Институт инженеров по электротехнике и электронике

Спецификации IEEE 802.х IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) Институт инженеров по электротехнике и электронике известной международная некоммерческая ассоциация специалистов в области техники, мировой лидер в области разработки стандартов по радиоэлектронике и электротехнике является широко известной организацией по разработке стандартов о рекомендаций технологий по компьютерным сетям. Спецификации Institute IEEE802 определяют стандарты для физических компонентов – сетевая карта и сетевой носитель, которые относятся физическому и канальному уровням модели OSI.

Спецификации IEEE 802.х Спецификация IEEE 802.х делится на двенадцать стандартов для физических компонентов Стандарт (Internet working – объединение сетей) задает механизмы управления сетью на MAC – уровне. В разделе приводятся основные понятия и определения, общие характеристики и требования к локальным сетям, а также поведение маршрутизации на канальном уровне, где логические адреса должны быть преобразованы в их физические адреса и наоборот.

Спецификации IEEE 802.х Спецификация IEEE 802.х делится на двенадцать стандартов для физических компонентов Стандарт (Logical Link Control – управление логической связью) определяет функционирование подуровня LLC на канальном уровне модели OSI. LLC обеспечивает интерфейс между методами доступа к среде и сетевым уровнем Стандарт (Ethernet Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection – CSMA/CD LANs Ethernet – множественный доступ к сетям Ethernet с проверкой несущей и обнаружением конфликтов)

Спецификации IEEE 802.х (продолжение) Метод доступа CSMA/CD определяет основные временные и логические соотношения, гарантирую-щие корректную работу всех станций в сети. Все данные, передаваемые по сети, помещаются в кадры определенной структуры и снабжаются уникальным адресом станции назначения и передающей станции. Затем кадр передается по кабелю. Все станции, подключенные к кабелю, могут распознать факт передачи кадра, и та станция, которая узнает собственный адрес в заголовках кадра, записывает его содержимое в свой внутренний буфер, обрабатывает полученные данные и посылает по кабелю кадр-ответ

Спецификации IEEE 802.х (продолжение) Метод доступа CSMA/CD включает технологии Ethernet (10Base5, 10Base2,10BaseT), а также Fast Ethernet (100BaseTx, 100BaseFx, 100BaseFl). 10–BASE–5 В качестве среды передачи используется толстый (желтый) коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 50 Ом. Максимальная длина сегмента сети составляет 500 м, общая длина всех сегментов не более 2500 м. Общее число участников на один сегмент не более 100.

Спецификации IEEE 802.х (продолжение) Метод доступа CSMA/CD включает технологии Ethernet (10Base5, 10Base2,10BaseT), 10–BASE–2 В качестве среды передачи используется тонкий коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 50 Ом. Максимальная длина сегмента сети составляет 185 м, общая длина всех сегментов, соединенных через повторители не более 925 м. Общее число участников на один сегмент не более 30. Расстояние между соседними станциями не менее 0.5 м.

Спецификации IEEE 802.х (продолжение) Метод доступа CSMA/CD Ethernet (10BaseT), 10–BASE–T В качестве среды передачи используется неэкранированная витая пара третьей категории (кабель состоит из 4-х пар проводов и сертифицирован на частоту до 10МГц). Для приема/передачи используются две пары проводов. Максимальная длина кабеля между соседними участниками 100м, а общий размер сети не более 500м. Количество станций в сети не более В качестве разъемов применяются 8–ми канальные разъемы типа RJ-45.

Спецификации IEEE 802.х (продолжение) Fast Ethernet (100BaseTx, 100BaseFx, 100BaseFl). 100Base-Tx – двухпарная витая пара. Использует метод MLT-3 для передачи сигналов 5-битовых порций кода 4В/5B по витой паре, а также имеется функция автопереговоров (Auto-negotiation) для выбора режима работы порта. 100Base-T4 – четырехпарная витая пара. Вместо кодирования 4B/5В в этом методе используется кодирование 8B/6T.

Спецификации IEEE 802.х (продолжение) Fast Ethernet (100BaseTx, 100BaseFx, 100BaseFl). 100BaseFx – многомодовое оптоволокно. Эта спецификация определяет работу протокола Fast Ethernet по многомодовому оптоволокну в полудуплексном и полнодуплексном режимах на основе хорошо проверенной схемы кодирования и передачи оптических сигналов, использующейся уже на протяжении ряда лет в стандарте FDDI.

Спецификации IEEE 802.х Стандарт (Token Bus LAN – локальные сети Token Bus) определяет метод доступа к шине с передачей маркера, прототип – Arc Net. При подключении устройств в Arc Net применяют топологию «шина» или «звезда». Адаптеры Arc Net поддерживают метод доступа Token Bus (маркерная шина) и обеспечивают производительность 2,5 Мбит/с. Этот метод предусматривает следующие правила:

Спецификации IEEE 802.х все устройства, подключённые к сети, могут передавать данные, только получив разрешение на передачу (маркер); в любой момент времени только одна станция в сети обладает таким правом; кадр, передаваемый одной станцией, одновременно анализируется всеми остальными станциями сети.

Спецификации IEEE 802.х Стандарт (Token Ring LAN – локальные сети Token Ring) описывает метод доступа к кольцу с передачей маркера, прототип – Token Ring. Сети стандарта Token Ring, так же как и сети Ethernet, используют разделяемую среду передачи данных, которая состоит из отрезков кабеля, соединяющих все станции сети в кольцо.

Спецификации IEEE 802.х Кольцо рассматривается как общий разделяемый ресурс, и для доступа к нему используется не случайный алгоритм, как в сетях Ethernet, а детерминированный, основанный на передаче станциями права на использование кольца в определенном порядке. Право на использование кольца передается с помощью кадра специального формата, называемого маркером, или токеном.

Спецификации IEEE 802.х Стандарт (Metropolitan Area Network – городские сети) описывает рекомендации для региональных сетей Стандарт (Broadband Technical Advisory Group – техническая консультационная группа по широковещательной передаче) описывает рекомендации по широкополосным сетевым технологиям, носителям, интерфейсу и оборудованию.

Спецификации IEEE 802.х Fiber Technical Advisory Group – техническая консультационная группа по оптоволоконным сетям. Стандарт использования оптических кабелей в сетях – 802.6, а также рекомендации по оптоволоконным сетевым технологиям, носителям, интерфейсу и оборудованию, прототип – сеть FDDI (Fiber Distributed Data Interface).

Спецификации IEEE 802.х Стандарт FDDI использует оптоволоконный кабель и доступ с применением маркера. Сеть FDDI строится на основе двух оптоволоконных колец, которые образуют основной и резервный пути передачи данных между узлами сети. Использование двух колец – это основной способ повышения отказоустойчивости в сети FDDI, и узлы, которые хотят им воспользоваться, должны быть подключены к обоим кольцам. Скорость сети до 100 Мб/с. Данная технология позволяет включать до 500 узлов на расстоянии 100 км.

Спецификации IEEE 802.х Стандарт (Integrated Voice and Data Network – интегрированные сети передачи голоса и данных) задает архитектуру и интерфейсы устройств одновременной передачи данных и голоса по одной линии, а также содержит рекомендации по гибридным сетям, в которых объединяют голосовой трафик и трафик данных в одной и той же сетевой среде.

Спецификации IEEE 802.х В стандарте (Network Security – сетевая безопасность) рассмотрены вопросы обмена данными, шифрования, управления сетями и безопасности в сетевых архитектурах, совместимых с моделью OSI.

Спецификации IEEE 802.х Стандарт (Wireless Network – беспроводные сети) описывает рекомендации по использованию беспроводных сетей Стандарт описывает рекомендации по использованию сетей 100VG – AnyLAN со скоростью100Мб/с и методом доступа по очереди запросов и по приоритету (Demand Priority Queuing – DPQ, Demand Priority Access – DPA).

Спецификации IEEE 802.х Технология 100VG – это комбинация Ethernet и Token- Ring со скоростью передачи 100 Мбит/c, работающая на неэкранированных витых парах. В проекте 100Base-VG усовершенствован метод доступа с учетом потребности мультимедийных приложений. В спецификации 100VG предусматривается поддержка волоконно-оптических кабельных систем.

Спецификации IEEE 802.х Технология 100VG использует метод доступа – обработка запросов по приоритету (demand priority access). В этом случае узлам сети предоставляется право равного доступа. Концентратор опрашивает каждый порт и проверяет наличие запроса на передачу, а затем разрешает этот запрос в соответствии с приоритетом. Имеется два уровня приоритетов – высокий и низкий.

Фирменные протоколы. Существует достаточно много стеков протоколов, широко применяемых в сетях. Это и стеки, являющиеся международными и национальными стандартами, и фирменные стеки, получившие распространение благодаря распространенности оборудования той или иной фирмы. Примерами популярных стеков протоколов могут служить стек IPX/SPX фирмы Novell, стек TCP/IP, используемый в сети Internet и во многих сетях на основе операционной системы UNIX, стек OSI международной организации по стандартизации, стек DECnet корпорации Digital Equipment и другие.

Спецификации IEEE 802.х Стеки протоколов разбиваются на три уровня: сетевые; транспортные; прикладные.

Сетевые протоколы DDP (Datagram Delivery Protocol – Протокол доставки дейтаграмм). Протокол передачи данных Apple, используемый в Apple Talk. IP (Internet Protocol – Протокол Internet). Протокол стека TCP/IP, обеспечивающий адресную информацию и информацию о маршрутизации. IPX (Internetwork Packet eXchange – Межсетевой обмен пакетами) в NWLink. Протокол Novel NetWare, используемый для маршрутизации и направления пакетов. NetBEUI (NetBIOS Extended User Interface – расширенный пользовательский интерфейс базовой сетевой системы ввода вывода). Разработанный совместно IBM и Microsoft, этот протокол обеспечивает транспортные услуги для NetBIOS.

Транспортные протоколы ATP (Apple Talk Protocol – Транзакционный протокол Apple Talk) и NBP (Name Binding Protocol – Протокол связывания имен). Сеансовый и транспортный протоколы Apple Talk. NetBIOS (Базовая сетевая система ввода вывода). NetBIOS Устанавливает соединение между компьютерами, а NetBEUI предоставляет услуги передачи данных для этого соединения. SPX (Sequenced Packet eXchange – Последовательный обмен пакетами) в NWLink. Протокол Novel NetWare, используемый для обеспечения доставки данных. TCP (Transmission Control Protocol – Протокол управления передачей). Протокол стека TCP/IP, отвечающий за надежную доставку данных.

Прикладные протоколы AFP (Apple Talk File Protocol – Файловый протокол Apple Talk). Протокол удаленного управления файлами Macintosh. FTP (File Transfer Protocol – Протокол передачи файлов). Протокол стека TCP/IP, используемый для обеспечения услуг по передачи файлов. NCP (NetWare Core Protocol – Базовый протокол NetWare). Оболочка и редиректоры клиента Novel NetWare. SNMP (Simple Network Management Protocol – Простой протокол управления сетью). Протокол стека TCP/IP, используемый для управления и наблюдения за сетевыми устройствами. HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) – протокол передачи гипертекста и другие протоколы.